特許 7141772 画像検査装置、画像検査方法、および、画像検査プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-14

(45)【発行日】2022-09-26

(54)【発明の名称】画像検査装置、画像検査方法、および、画像検査プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/892 20060101AFI20220915BHJP

【ＦＩ】

G01N21/892 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021196048

(22)【出願日】2021-12-02

【審査請求日】2022-02-10

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】594018832

【氏名又は名称】株式会社岩崎電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100087653

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴江 正二

(74)【代理人】

【識別番号】100142376

【弁理士】

【氏名又は名称】吉村 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】川西 哲詩

(72)【発明者】

【氏名】西村 明浩

【審査官】赤木 貴則

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１１９７７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０８５２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４９５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３９５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４８３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１０２２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２３１８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１７２５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０００７２４１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００－Ｇ０１Ｂ １１／３０

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像情報を受付ける画像情報受付部と、
前記画像情報から損傷に関する情報を作成する損傷情報作成部と、
前記損傷情報作成部が作成した前記損傷に関する情報を出力する検査結果情報出力部とを備え、
前記画像情報が、
それぞれ画素の輝度を値によって示す複数の画素情報と、
前記画素情報がそれぞれ対応付けられ画像における位置を示す複数の位置情報とを含む画像検査装置であって、
前記損傷情報作成部が、複数の画素情報集団それぞれについて、前記輝度の最大値と最小値との差である関数値を算出する関数値算出部を有しており、
前記画素情報集団が、
前記複数の画素情報のいずれかである判断対象画素情報と、
前記複数の画素情報のいずれかである少なくとも２つの共代入画素情報とを含んでおり、
前記少なくとも２つの共代入画素情報がそれぞれ前記輝度を示す画素は、前記判断対象画素情報が前記輝度を示す画素にそれぞれ隣接しており、
前記損傷情報作成部が、関数平均値を算出する関数平均値算出部を前記関数値算出部に加えて有しており、
前記関数平均値が、前記関数値算出部が算出した前記関数値により構成される関数値集団の平均値であり、
前記損傷情報作成部が、
前記関数平均値算出部が前記関数平均値を算出した後、前記関数値集団の標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ前記関数平均値を加えることで得られる値を範囲境界値として算出する平均値加算部と、
前記関数値集団を構成する前記関数値のうち前記範囲境界値を超えるものの算出に用いられた前記画素情報集団に含まれる前記判断対象画素情報を、前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記画素情報と判断する、境界判断部と、
前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記画素情報に対応付けられている前記位置情報を、前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記位置情報として記憶する、範囲外画素位置記憶部と、
前記範囲外画素位置記憶部が記憶した前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記位置情報に基づいて、前記損傷の一端から他端までの長さと前記損傷が占める面積と前記損傷の数とのうち複数種類に関する情報を前記損傷に関する情報として作成する出力対象情報作成部とを有していることを特徴とする画像検査装置。

【請求項2】

前記出力対象情報作成部が、
前記損傷の一端から他端までの長さと前記損傷が占める面積と前記損傷の数とのうちの複数種類と所定の単位空間とに基づいて前記損傷についてのマハラノビス距離を算出するマハラノビス算出部と、
前記マハラノビス算出部が算出した前記マハラノビス距離が閾値を超えるか否かに基づいて異常な前記損傷が生じているか否かを示す情報を前記損傷に関する情報として作成する判断結果情報作成部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置。

【請求項3】

画像情報をコンピュータが受付ける画像情報受付工程と、
前記画像情報から損傷に関する情報を前記コンピュータが作成する損傷情報作成工程と、
前記損傷情報作成工程において作成された前記損傷に関する情報を前記コンピュータが出力する検査結果情報出力工程とを備え、
前記画像情報が、
それぞれ画素の輝度を値によって示す複数の画素情報と、
前記画素情報がそれぞれ対応付けられ画像における位置を示す複数の位置情報とを含む画像検査方法であって、
前記損傷情報作成工程が、複数の画素情報集団それぞれについて、前記輝度の最大値と最小値との差である関数値が算出される関数値算出工程を有しており、
前記画素情報集団が、
前記複数の画素情報のいずれかである判断対象画素情報と、
前記複数の画素情報のいずれかである少なくとも２つの共代入画素情報とを含んでおり、
前記少なくとも２つの共代入画素情報がそれぞれ前記輝度を示す画素は、前記判断対象画素情報が前記輝度を示す画素にそれぞれ隣接しており、
前記損傷情報作成工程が、関数平均値が算出される関数平均値算出工程を前記関数値算出工程に加えて有しており、
前記関数平均値が、前記関数値算出工程において算出された前記関数値により構成される関数値集団の平均値であり、
前記損傷情報作成工程が、
前記関数平均値算出工程において前記関数平均値が算出された後、前記関数値集団の標準偏差が算出される標準偏差算出工程と、
前記標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ前記関数平均値を加えることで得られる値が範囲境界値として算出される平均値加算工程と、
前記関数値集団を構成する前記関数値のうち前記範囲境界値を超えるものの算出に用いられた前記画素情報集団に含まれる前記判断対象画素情報が、前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記画素情報と判断される、境界判断工程と、
前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記画素情報に対応付けられている前記位置情報が、前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記位置情報として記憶される、範囲外画素位置記憶工程と、
前記範囲外画素位置記憶工程において記憶された前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記位置情報に基づいて、前記損傷の一端から他端までの長さと前記損傷が占める面積と前記損傷の数とのうち複数種類に関する情報が前記損傷に関する情報として作成される出力対象情報作成工程とを有していることを特徴とする画像検査方法。

【請求項4】

画像情報が受付けられる画像情報受付工程と、
前記画像情報から損傷に関する情報が作成される損傷情報作成工程と、
前記損傷情報作成工程において作成された前記損傷に関する情報が出力される検査結果情報出力工程とを備え、
前記画像情報が、
それぞれ画素の輝度を値によって示す複数の画素情報と、
前記画素情報がそれぞれ対応付けられ画像における位置を示す複数の位置情報とを含む画像検査方法をコンピュータが実施するための画像検査プログラムであって、
前記損傷情報作成工程が、複数の画素情報集団それぞれについて、前記輝度の最大値と最小値との差である関数値が算出される関数値算出工程を有しており、
前記画素情報集団が、
前記複数の画素情報のいずれかである判断対象画素情報と、
前記複数の画素情報のいずれかである少なくとも２つの共代入画素情報とを含んでおり、
前記少なくとも２つの共代入画素情報がそれぞれ前記輝度を示す画素は、前記判断対象画素情報が前記輝度を示す画素にそれぞれ隣接しており、
前記損傷情報作成工程が、関数平均値が算出される関数平均値算出工程を前記関数値算出工程に加えて有しており、
前記関数平均値が、前記関数値算出工程において算出された前記関数値により構成される関数値集団の平均値であり、
前記損傷情報作成工程が、
前記関数平均値算出工程において前記関数平均値が算出された後、前記関数値集団の標準偏差が算出される標準偏差算出工程と、
前記標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ前記関数平均値を加えることで得られる値が範囲境界値として算出される平均値加算工程と、
前記関数値集団を構成する前記関数値のうち前記範囲境界値を超えるものの算出に用いられた前記画素情報集団に含まれる前記判断対象画素情報が、前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記画素情報と判断される、境界判断工程と、
前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記画素情報に対応付けられている前記位置情報が、前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記位置情報として記憶される、範囲外画素位置記憶工程と、
前記範囲外画素位置記憶工程において記憶された前記損傷を受けた箇所を示す前記画素の前記位置情報に基づいて、前記損傷の一端から他端までの長さと前記損傷が占める面積と前記損傷の数とのうち複数種類に関する情報が前記損傷に関する情報として作成される出力対象情報作成工程とを有していることを特徴とする画像検査プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像検査装置、画像検査方法、および、画像検査プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は印刷パターン検査装置を開示する。この印刷パターン検査装置は、次に述べられる９種類の手段によって構成される。それらの手段のうち１つ目は、完全品の濃淡画像を取込む手段である。それらの手段のうち２つ目は、完全品から取込んだ濃淡画像を２値化処理する手段である。それらの手段のうち３つ目は、被検査品の濃淡画像を取込む手段である。それらの手段のうち４つ目は、被検査品から取込んだ濃淡画像を２値化処理する手段である。それらの手段のうち５つ目は、完全品の２値化処理画像と被検査品の２値化処理画像とに基づいてズレ画素数を算出する手段である。それらの手段のうち６つ目は、被検査品から取込んだ濃淡画像を上述されたズレ画素数－１から上述されたズレ画素数＋１の範囲でシフトする手段である。それらの手段のうち７つ目は、完全品から取込んだ濃淡画像と被検査品から取込んでシフトした濃淡画像との差の絶対値を画素毎に演算して差画像を作成する手段である。それらの手段のうち８つ目は、上述された差画像を２値化処理して欠陥抽出画像を作成する手段である。それらの手段のうち９つ目は、上述された欠陥抽出画像に基づいて欠陥の程度を判定する手段である。

【0003】

特許文献１に開示されている印刷パターン検査装置によれば、製品に印刷されたパターンの欠陥を画像認識によって精度よく判定できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－１７２５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された印刷パターン検査装置には、被検査品における損傷の程度の判定が困難という問題点がある。

【0006】

本発明はこのような問題を解消するものである。その目的は、損傷の程度を判定できる画像検査装置、画像検査方法、および、画像検査プログラムの提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

図面に基づいて本発明の画像検査装置、画像検査方法、および、画像検査プログラムが説明される。なお、この欄で図中の符号を使用したのは、発明の内容の理解を助けるためであって、内容を図示した範囲に限定する意図ではない。

【0008】

上述された課題を解決するために本発明のある局面に従うと、画像検査装置１０は、画像情報受付部６２と、損傷情報作成部６６と、検査結果情報出力部７２とを備える。画像情報受付部６２は画像情報を受付ける。損傷情報作成部６６は画像情報から損傷に関する情報を作成する。検査結果情報出力部７２は損傷情報作成部６６が検出した損傷に関する情報を出力する。画像情報が複数の画素情報と複数の位置情報とを含む。複数の画素情報はそれぞれ画素の輝度を値によって示す。複数の位置情報には画素情報がそれぞれ対応付けられている。位置情報は画像における位置を示す。損傷情報作成部６６が、関数値算出部１００を有している。関数値算出部１００は、複数の画素情報集団それぞれについて、関数値を算出する。関数値は、輝度の最大値と最小値との差である。画素情報集団が、判断対象画素情報と、少なくとも２つの共代入画素情報とを含んでいる。判断対象画素情報は、複数の画素情報のいずれかである。共代入画素情報は、複数の画素情報のいずれかである。少なくとも２つの共代入画素情報がそれぞれ輝度を示す画素は、判断対象画素情報が輝度を示す画素にそれぞれ隣接している。損傷情報作成部６６が、関数平均値算出部１２０を関数値算出部１００に加えて有している。関数平均値算出部１２０は、関数平均値を算出する。関数平均値は、関数値算出部１００が算出した関数値により構成される関数値集団の平均値である。損傷情報作成部６６が、標準偏差算出部１２２と、平均値加算部１２４と、境界判断部１０６と、範囲外画素位置記憶部８２と、出力対象情報作成部８４とを有している。標準偏差算出部１２２は、関数平均値算出部１２０が関数平均値を算出した後、関数値集団の標準偏差を算出する。平均値加算部１２４は、標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ関数平均値を加えることで得られる値を範囲境界値として算出する。境界判断部１０６は、次に述べられる判断対象画素情報を、損傷を受けた箇所を示す画素の画素情報と判断する。その判断対象画素情報は、関数値集団を構成する関数値のうち範囲境界値を超えるものの算出に用いられた画素情報集団に含まれるものである。範囲外画素位置記憶部８２は、損傷を受けた箇所を示す画素の画素情報に対応付けられている位置情報を、損傷を受けた箇所を示す画素の位置情報として記憶する。出力対象情報作成部８４は、損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうち複数種類に関する情報を損傷に関する情報として作成する。その損傷に関する情報は、範囲外画素位置記憶部８２が記憶した損傷を受けた箇所を示す画素の位置情報に基づいて作成される。

【0009】

画像を構成する画素のうち損傷を受けた箇所を示すものはそうでない箇所を示すものと大きく異なる。これにより、損傷を受けた箇所またはその付近をそれぞれ示し相互の距離が所定の範囲内である複数の画素の間においては、損傷を受けた箇所を示す画素の輝度とそうでない箇所を示す画素の輝度とが大きく異なることとなる。これらの輝度が大きく異なるので、これらの輝度を示す値の関係は損傷を受けていない箇所を示す画素同士の間でのその関係と大きく異なる。その関係が大きく異なるので、その関係が他の画素同士のその関係と大きく異なる画素のいずれかが、損傷を受けた箇所を示すこととなる。これにより、損傷を受けた箇所を示す画素を特定することが可能になると、損傷の長さと損傷が占める面積と損傷の数とを特定することが可能となる。損傷の長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうち複数種類を特定することで、複数種類の観点に基づいて損傷の程度を示す情報を作成できる。複数種類の観点に基づいて損傷の程度が示されると、損傷の程度を的確に判定できることとなる。その結果、損傷の程度を判定できる画像検査装置１０が提供される。

【0010】

【0011】

範囲外画素位置記憶部８２が記憶する位置情報に対応付けられる画素情報が範囲境界値を超えると判断された関数値の算出に用いられた判断対象画素情報であると、次に述べられる画素が検出されることとなる。その画素は、画像のうち画素のいずれもが受けるものではない特別な影響を受けた箇所に配置される画素である。そのような画素が検出されると、画素のいずれもが受けるに過ぎない影響のみを受けた画素も検出される場合に比べて、損傷がより的確に検出される可能性が高くなる。その結果、損傷の程度を的確に判定できる画像検査装置１０が提供される。

【0012】

【0013】

関数値集団の標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ関数平均値を加えることにより範囲境界値が算出されると、画像のうち画素のいずれもが受けるものではない特別な影響を受けた箇所に配置される画素は、画像情報受付部６２が受付けた画像情報に含まれる画素に基づいて検出されることとなる。そのようにして画素が検出されると、画像情報受付部６２が受付けた画像情報に基づかず得られた範囲境界値が用いられる場合に比べて、損傷がより的確に検出される可能性が高くなる。その結果、損傷の程度を的確に判定できる画像検査装置１０が提供される。

【0014】

【0015】

関数値集団の標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ関数平均値を加えることで得られる値が範囲境界値として用いられると、ある判断対象画素情報に対応する位置情報が次に述べられる場合に範囲外画素位置記憶部８２によって記憶される。その場合とは、その判断対象画素情報が輝度を示す画素と共代入画素情報が輝度を示す画素との間の差異が特異である確率が高い場合である。これにより、画像情報に含まれる画素の中で特異なものが検出され易くなる。そのような画素が検出されると、画素のいずれもが受けるに過ぎない影響のみを受けた画素も頻繁に検出される場合に比べて、損傷がより的確に検出される可能性が高くなる。その結果、損傷の程度を的確に判定できる画像検査装置１０が提供される。

【0016】

【0017】

上述された画素情報集団における輝度の最大値と最小値との差が関数値として算出されると、画像情報に含まれる画素の中で特異なものが検出され易くなる。そのような画素が検出されると、損傷がより的確に検出される可能性が高くなる。その結果、損傷の程度を的確に判定できる画像検査装置１０が提供される。

【0018】

もしくは、上述された出力対象情報作成部８４が、マハラノビス算出部１４０と、判断結果情報作成部１４２とを有していることが望ましい。マハラノビス算出部１４０は、損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうちの複数種類と所定の単位空間とに基づいて損傷についてのマハラノビス距離を算出する。判断結果情報作成部１４２は、マハラノビス算出部１４０が算出したマハラノビス距離が閾値を超えるか否かに基づいて異常な損傷が生じているか否かを示す情報を損傷に関する情報として作成する。

【0019】

損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうちの複数種類と所定の単位空間とに基づいて損傷についてのマハラノビス距離が算出される。マハラノビス距離が閾値を超えるか否かに基づいて異常な損傷が生じているか否かが判断される。これにより、損傷の態様を踏まえてその損傷の程度を判定できる画像検査装置が提供される。

【0020】

本発明の他の局面に従うと、画像検査方法は、画像情報受付工程Ｓ１５２と、損傷情報作成工程Ｓ１５６と、検査結果情報出力工程Ｓ１６２とを備える。画像情報受付工程Ｓ１５２において、画像情報をコンピュータ２０が受付ける。損傷情報作成工程Ｓ１５６において、画像情報から損傷に関する情報をコンピュータ２０が作成する。検査結果情報出力工程Ｓ１６２において、損傷情報作成工程Ｓ１５６において検出された損傷に関する情報をコンピュータ２０が出力する。画像情報が、複数の画素情報と、複数の位置情報とを含む。複数の画素情報は、それぞれ画素の輝度を値によって示す。複数の位置情報には、画素情報がそれぞれ対応付けられている。位置情報は、画像における位置を示す。損傷情報作成工程Ｓ１５６が、関数値算出工程Ｓ１９０を有している。関数値算出工程Ｓ１９０において、複数の画素情報集団それぞれについて、関数値が算出される。関数値は、輝度の最大値と最小値との差である。画素情報集団が、判断対象画素情報と、少なくとも２つの共代入画素情報とを含んでいる。判断対象画素情報は、複数の画素情報のいずれかである。共代入画素情報は、複数の画素情報のいずれかである。少なくとも２つの共代入画素情報がそれぞれ輝度を示す画素は、判断対象画素情報が輝度を示す画素にそれぞれ隣接している。損傷情報作成工程Ｓ１５６が、関数平均値算出工程Ｓ２２０を関数値算出工程Ｓ１９０に加えて有している。関数平均値算出工程Ｓ２２０において、関数平均値が算出される。関数平均値は、関数値算出工程Ｓ１９０において算出された関数値により構成される関数値集団の平均値である。損傷情報作成工程Ｓ１５６が、標準偏差算出工程Ｓ２２２と、平均値加算工程Ｓ２２４と、境界判断工程Ｓ１９８と、範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２と、出力対象情報作成工程Ｓ１７４とを有している。標準偏差算出工程Ｓ２２２において、関数平均値算出工程Ｓ２２０にて関数平均値が算出された後、関数値集団の標準偏差が算出される。平均値加算工程Ｓ２２４において、標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ関数平均値を加えることで得られる値が範囲境界値として算出される。境界判断工程Ｓ１９８において、次に述べられる判断対象画素情報が、損傷を受けた箇所を示す画素の画素情報と判断される。その判断対象画素情報は、関数値集団を構成する関数値のうち範囲境界値を超えるものの算出に用いられた画素情報集団に含まれるものである。範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２において、損傷を受けた箇所を示す画素の画素情報に対応付けられている位置情報が、損傷を受けた箇所を示す画素の位置情報として記憶される。出力対象情報作成工程Ｓ１７４において、損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうち複数種類に関する情報が損傷に関する情報として作成される。その損傷に関する情報は、範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２において記憶された損傷を受けた箇所を示す画素の位置情報に基づいて作成される。

【0021】

本発明にかかる画像検査方法によれば、損傷の程度を判定できる。

【0022】

本発明の他の局面に従うと、画像検査プログラムは、画像検査方法をコンピュータ２０が実施するためのプログラムである。画像検査方法は、画像情報受付工程Ｓ１５２と、損傷情報作成工程Ｓ１５６と、検査結果情報出力工程Ｓ１６２とを備える。画像情報受付工程Ｓ１５２において、画像情報が受付けられる。損傷情報作成工程Ｓ１５６において、画像情報から損傷に関する情報が作成される。検査結果情報出力工程Ｓ１６２において、損傷情報作成工程Ｓ１５６において作成された損傷に関する情報が出力される。画像情報が、複数の画素情報と、複数の位置情報とを含む。複数の画素情報は、それぞれ画素の輝度を値によって示す。複数の位置情報には、画素情報がそれぞれ対応付けられている。位置情報は、画像における位置を示す。損傷情報作成工程Ｓ１５６が、関数値算出工程Ｓ１９０を有している。関数値算出工程Ｓ１９０において、複数の画素情報集団それぞれについて、関数値が算出される。関数値は、輝度の最大値と最小値との差である。画素情報集団が、判断対象画素情報と、少なくとも２つの共代入画素情報とを含んでいる。判断対象画素情報は、複数の画素情報のいずれかである。共代入画素情報は、複数の画素情報のいずれかである。少なくとも２つの共代入画素情報がそれぞれ輝度を示す画素は、判断対象画素情報が輝度を示す画素にそれぞれ隣接している。損傷情報作成工程Ｓ１５６が、関数平均値算出工程Ｓ２２０を関数値算出工程Ｓ１９０に加えて有している。関数平均値算出工程Ｓ２２０において、関数平均値が算出される。関数平均値は、関数値算出工程Ｓ１９０において算出された関数値により構成される関数値集団の平均値である。損傷情報作成工程Ｓ１５６が、標準偏差算出工程Ｓ２２２と、平均値加算工程Ｓ２２４と、境界判断工程Ｓ１９８と、範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２と、出力対象情報作成工程Ｓ１７４とを有している。標準偏差算出工程Ｓ２２２において、関数平均値算出工程Ｓ２２０にて関数平均値が算出された後、関数値集団の標準偏差が算出される。平均値加算工程Ｓ２２４において、標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ関数平均値を加えることで得られる値が範囲境界値として算出される。境界判断工程Ｓ１９８において、次に述べられる判断対象画素情報が、損傷を受けた箇所を示す画素の画素情報と判断される。その判断対象画素情報は、関数値集団を構成する関数値のうち範囲境界値を超えるものの算出に用いられた画素情報集団に含まれるものである。範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２において、損傷を受けた箇所を示す画素の画素情報に対応付けられている位置情報が、損傷を受けた箇所を示す画素の位置情報として記憶される。出力対象情報作成工程Ｓ１７４において、損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうち複数種類に関する情報が損傷に関する情報として作成される。その損傷に関する情報は、範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２において記憶された損傷を受けた箇所を示す画素の位置情報に基づいて作成される。

【0023】

本発明にかかる画像検査プログラムによれば、損傷の程度を判定できる。

【発明の効果】

【0024】

本発明にかかる画像検査装置、画像検査方法、および、画像検査プログラムによれば、損傷の程度を判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態にかかる画像検査装置の構成が示される概念図である。

【図2】本発明の一実施形態にかかる画像検査装置を実現するコンピュータのハードウェア構成が示される概念図である。

【図3】本発明の一実施形態にかかる画像検査装置の機能ブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態にかかる要件外画素検出部の機能ブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態にかかる境界値算出部の機能ブロック図である。

【図6】本発明の一実施形態にかかる出力対象情報作成部の機能ブロック図である。

【図7】本発明の一実施形態にかかる画像検査方法の制御の手順が示されるフローチャートである。

【図8】本発明の一実施形態にかかる要件外画素検出工程における制御の手順を示すフローチャートである。

【図9】本発明の一実施形態にかかる境界値算出工程における制御の手順を示すフローチャートである。

【図10】本発明の一実施形態にかかる出力対象情報作成工程における制御の手順を示すフローチャートである。

【図11】本発明の一実施形態において作成された画像情報の概念図である。

【図12】本発明の一実施形態において検査対象である領域を構成する画素のうち輝度を示す値が関数値算出関数へ最初に代入されるものに対応する画素を示す概念図である。

【図13】本発明の一実施形態において検査対象である領域を構成する画素のうち輝度を示す値が関数値算出関数へ２番目に代入されるものに対応する画素を示す概念図である。

【図14】本発明の一実施形態において検査対象２７０である領域を構成する画素のうち輝度を示す値が関数値算出関数へ代入されるもの右端を示す概念図ある。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態が説明される。その説明において図面が参照される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付される。それらの名称および機能は同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

【0027】

［画像検査装置の構成の説明］
図１は、本実施形態にかかる画像検査装置１０の構成が示される概念図である。図１に基づいて、本実施形態にかかる画像検査装置１０の構成が説明される。

【0028】

本実施形態にかかる画像検査装置１０は、周知のコンピュータ２０と周知のマウス２２と周知のプリンタ２４と周知のカメラ２６と周知の照明器２８とを備える。

【0029】

コンピュータ２０は、情報を処理する。マウス２２は、オペレータの入力に応じて信号を生成する。マウス２２は、その信号をコンピュータ２０に出力する。これにより、コンピュータ２０に情報が入力される。プリンタ２４は、コンピュータ２０から受付けた情報を出力する。カメラ２６は、画像を撮影する。本実施形態の場合、このカメラ２６は周知の撮像素子と像を結ぶための周知の光学系とを有している。撮影によってその光学系は像を結ぶ。その像はその撮像素子によって画像を示す情報すなわち画像情報となる。照明器２８は発光ダイオードを有している。その発光ダイオードが被検査品２６０へ光を照射する。本実施形態の場合、照明器２８はコンピュータ２０から電力の供給を受けている。一方、本実施形態の場合、照明器２８はコンピュータ２０による制御を受けない。この照明器２８は人の操作に応じて点灯したり消灯したりする。

【0030】

図２は、上述されたコンピュータ２０のハードウェア構成が示される概念図である。図２に基づいて、そのコンピュータ２０のハードウェア構成が説明される。

【0031】

上述されたコンピュータ２０は、制御部３０と、メモリ３２と、固定ディスク３４と、キーボード３６と、表示装置３８と、コネクタ４０と、第１Ｉ／Ｏ（Input/Output）４２と、第２Ｉ／Ｏ４４と、第３Ｉ／Ｏ４６とを有する。

【0032】

制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などによって実現される。制御部３０は、これがメモリ３２から読出したプログラムを実行することにより、そのプログラムにおいて定められた手順にしたがってコンピュータ２０を構成する各装置を制御する。メモリ３２は、ＲＯＭ（Read only memory）およびＲＡＭ（Random access memory）などによって実現される。メモリ３２は、プログラムとデータその他の情報とを記憶する。固定ディスク３４は、プログラムを記録する。キーボード３６は、オペレータの入力に応じて信号を生成する。これにより、コンピュータ２０に情報が入力される。表示装置３８は、画像を表示することにより情報を出力する。コネクタ４０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ３００が接続される。ＵＳＢメモリ３００に記録されたプログラムおよび情報はコネクタ４０を介して制御部３０に読み込まれる。第１Ｉ／Ｏ４２は、マウス２２に接続される。第１Ｉ／Ｏ４２は、マウス２２と通信する。第２Ｉ／Ｏ４４は、プリンタ２４に接続される。第２Ｉ／Ｏ４４は、プリンタ２４と通信する。第３Ｉ／Ｏ４６は、カメラ２６に接続される。第３Ｉ／Ｏ４６は、カメラ２６と通信する。

【0033】

［画像検査装置の機能の説明］
図３は、本実施形態にかかる画像検査装置１０の機能ブロック図である。図３に基づいて、本実施形態にかかる画像検査装置１０の構成とその機能とが説明される。

【0034】

本実施形態にかかる画像検査装置１０は、被検査品２６０の画像情報を受付け、その画像情報からその被検査品２６０が有する損傷の程度に関する情報を出力する装置である。

【0035】

本実施形態にかかる画像検査装置１０は、撮影部６０と、画像情報受付部６２と、画像情報記憶部６４と、損傷情報作成部６６と、識別情報認識部６８と、検査結果情報作成部７０と、検査結果情報出力部７２とを備える。

【0036】

撮影部６０は、制御部３０、メモリ３２、固定ディスク３４、キーボード３６、表示装置３８、第２Ｉ／Ｏ４４、第３Ｉ／Ｏ４６、マウス２２、カメラ２６、および、照明器２８によって実現される。撮影部６０は撮影する。上述されたように、本実施形態にかかるカメラ２６は周知の撮像素子を備える。撮影された画像はこの撮像素子によって画像を示す情報すなわち画像情報となる。撮像素子によって画像情報となった画像は画素の集合体である。本実施形態にかかる画像情報は、多数の画素情報を含んでいる。それら多数の画素情報は、それぞれ、個々の画素の輝度を示す値を含んでいる。また、画像情報は、それら多数の画素情報に加え、多数の位置情報も含んでいる。それら多数の位置情報のいずれかに、上述された多数の画素情報が１対１で対応付けられている。

【0037】

画像情報受付部６２は、制御部３０、コネクタ４０、および、第３Ｉ／Ｏ４６によって実現される。画像情報受付部６２は、撮影部６０から画像情報を受付ける。

【0038】

画像情報記憶部６４は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。画像情報記憶部６４は、画像情報受付部６２が受付けた画像情報を記憶する。

【0039】

損傷情報作成部６６は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。損傷情報作成部６６は画像情報から損傷に関する情報を作成する。

【0040】

識別情報認識部６８は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。識別情報認識部６８は、画像情報によって示される識別情報２７２を認識する。その識別情報２７２の例には文字とバーコードとがある。そのような識別情報２７２を認識するための具体的手段は周知である。したがってここではその詳細な説明は繰り返されない。

【0041】

検査結果情報作成部７０は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。検査結果情報作成部７０は、識別情報認識部６８によって認識された識別情報２７２、および、損傷情報作成部６６によって作成された損傷に関する情報を結合することにより、検査結果情報を作成する。

【0042】

検査結果情報出力部７２は、制御部３０、メモリ３２、固定ディスク３４、キーボード３６、表示装置３８、第１Ｉ／Ｏ４２、第２Ｉ／Ｏ４４、マウス２２、および、プリンタ２４によって実現される。検査結果情報出力部７２は、検査結果情報を出力する。これにより、損傷情報作成部６６が検出した損傷に関する情報が出力されることとなる。

【0043】

本実施形態の場合、損傷情報作成部６６は、要件外画素検出部８０と、範囲外画素位置記憶部８２と、出力対象情報作成部８４とを有している。

【0044】

要件外画素検出部８０は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。要件外画素検出部８０は次に述べられる画素情報を検出する。その画素情報は画像における位置が所定の範囲内の距離にある画素との間で輝度を示す値の差が所定の要件を満たすものである。本実施形態の場合の「所定の範囲内の距離」とは画素１個分以内の距離である。これにより、画像における位置が隣接する画素との間で輝度を示す値の差が所定の要件を満たす画素情報が検出される。

【0045】

範囲外画素位置記憶部８２は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。範囲外画素位置記憶部８２は、要件外画素検出部８０が検出した画素情報に対応付けられている位置情報を記憶する。

【0046】

出力対象情報作成部８４は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。出力対象情報作成部８４は損傷の長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうち複数種類に関する情報を損傷に関する情報として作成する。その損傷に関する情報は範囲外画素位置記憶部８２が記憶した位置情報に基づき作成される。

【0047】

図４は本実施形態にかかる要件外画素検出部８０の機能ブロック図である。図４に基づき本実施形態にかかる要件外画素検出部８０の構成とその機能とが説明される。

【0048】

本実施形態の場合、要件外画素検出部８０が、関数値算出部１００と、関数値記憶部１０２と、境界値算出部１０４と、境界判断部１０６とを有している。

【0049】

関数値算出部１００は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。本実施形態の場合、関数値算出部１００は、複数の関数値を算出する。関数値は、輝度を示す値の関係を示す。その関係は、判断対象画素情報である輝度を示す値と共代入画素情報である輝度を示す値との関係である。本実施形態における具体的な判断対象画素情報および共代入画素情報は後述される。本実施形態の場合、関数値は、判断対象画素情報と共代入画素情報とを関数値算出関数に代入することにより算出される。関数値算出関数の具体的内容は後述される。

【0050】

関数値記憶部１０２は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。関数値記憶部１０２は、関数値算出部１００が算出した複数の関数値それぞれを記憶する。

【0051】

境界値算出部１０４は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。境界値算出部１０４は、範囲境界値を算出する。範囲境界値は、関数値算出部１００が算出した複数の関数値それぞれを関数値算出関数とは異なる関数に代入することにより算出される。範囲境界値が算出されるための具体的手順は後述される。

【0052】

境界判断部１０６は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。境界判断部１０６は関数値が範囲境界値を超えるか否かを判断する。

【0053】

図５は、本実施形態にかかる境界値算出部１０４の機能ブロック図である。図５に基づいて本実施形態にかかる境界値算出部１０４の構成とその機能とが説明される。

【0054】

本実施形態の場合、境界値算出部１０４が、関数平均値算出部１２０と、標準偏差算出部１２２と、平均値加算部１２４とを有している。

【0055】

関数平均値算出部１２０は、複数の判断対象画素情報それぞれについて関数値算出部１００が関数値を算出した後、関数平均値を算出する。関数平均値は、複数の判断対象画素情報それぞれについて関数値算出部１００により算出された関数値の平均値である。

【0056】

標準偏差算出部１２２は、次に述べられる標準偏差を算出する。その標準偏差は、複数の判断対象画素情報それぞれについて関数値算出部１００により算出された関数値の標準偏差である。

【0057】

平均値加算部１２４は、標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値へ関数平均値を加えることで得られる値を範囲境界値として算出する。本実施形態の場合、その係数は「４」であることとする。

【0058】

図６は、本実施形態にかかる出力対象情報作成部８４の機能ブロック図である。図６に基づいて、本実施形態にかかる要件外画素検出部８０の構成とその機能とが説明される。

【0059】

本実施形態の場合、出力対象情報作成部８４が、マハラノビス算出部１４０と、判断結果情報作成部１４２とを有している。

【0060】

マハラノビス算出部１４０は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。本実施形態の場合、マハラノビス算出部１４０は、範囲外画素位置記憶部８２が記憶する位置情報に基づき、損傷の一端から他端までの長さを示す情報と損傷が占める面積を示す情報と損傷の数を示す情報とを作成する。これらの情報を作成するための具体的手順は形状およびその大きさに関する画像認識の手順として周知なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。次いで、マハラノビス算出部１４０は、損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数と所定の単位空間とに基づいて損傷についてのマハラノビス距離を算出する。マハラノビス距離を算出するための具体的手順も周知なので、ここではその詳細な説明も繰り返されない。

【0061】

判断結果情報作成部１４２は、制御部３０、メモリ３２、および、固定ディスク３４によって実現される。判断結果情報作成部１４２は、異常な損傷が生じているか否かを示す情報を損傷に関する情報として作成する。異常な損傷が生じているか否かを示す情報は、マハラノビス算出部１４０が算出したマハラノビス距離が閾値を超えるか否かに基づいて作成される。

【0062】

［プログラムの説明］
本実施形態にかかる画像検査装置１０は、上述されたコンピュータ２０の制御部３０がメモリ３２から読出したプログラムを実行することにより実現される。一般的にこうしたプログラムは、ＵＳＢメモリ３００などのコンピュータ２０が読取可能な記録媒体に記録された状態で流通する。こうしたプログラムは図示されないインターネットを介して流通することもある。こうしたプログラムは、固定ディスク３４にいったん記録される。制御部３０が実行するプログラムは、その固定ディスク３４に記録されたプログラムをメモリ３２が記憶したものである。したがって、本実施形態にかかる画像検査装置１０の最も本質的な部分は、ＵＳＢメモリ３００などのコンピュータ読取可能な記録媒体に記録されたプログラムである。

【0063】

［画像検査方法にかかるフローチャートの説明］
図７は、本実施形態にかかる画像検査方法の制御の手順が示されるフローチャートである。この画像検査方法は、次に述べられる複数の工程を画像検査装置１０に実行させるものである。それら複数の工程は、撮影工程Ｓ１５０、画像情報受付工程Ｓ１５２、画像情報記憶工程Ｓ１５４、損傷情報作成工程Ｓ１５６、識別情報認識工程Ｓ１５８、検査結果情報作成工程Ｓ１６０、および、検査結果情報出力工程Ｓ１６２である。以下、これらの各工程の具体的な内容が説明される。

【0064】

撮影工程Ｓ１５０にて、撮影部６０として動作するマウス２２およびキーボード３６は、作業者の指示を受付ける。その指示が受付けられると、撮影部６０として動作する制御部３０および第３Ｉ／Ｏ４６は、カメラ２６を制御する。撮影部６０として動作するカメラ２６は撮影を実施する。撮影部６０として動作するカメラ２６はその撮影の直後に画像情報を作成する。作成された画像情報は画像情報受付部６２として動作する第３Ｉ／Ｏ４６へ出力される。

【0065】

画像情報受付工程Ｓ１５２において、画像情報受付部６２として動作する第３Ｉ／Ｏ４６は、撮影部６０として動作するカメラ２６が出力した画像情報を受付ける。これにより、画像情報受付部６２は、画像情報を受付けることとなる。

【0066】

画像情報記憶工程Ｓ１５４において、画像情報記憶部６４として動作する制御部３０は、画像情報受付部６２として動作する第３Ｉ／Ｏ４６が受付けた画像情報を画像情報記憶部６４として動作するメモリ３２に記憶させる。これにより、画像情報記憶部６４は、画像情報を記憶することとなる。

【0067】

損傷情報作成工程Ｓ１５６において、損傷情報作成部６６は、画像情報記憶部６４に記憶された画像情報から損傷に関する情報を作成する。この工程の具体的手順は後述される。

【0068】

識別情報認識工程Ｓ１５８において、識別情報認識部６８は、画像情報によって示される識別情報２７２を認識する。その画像情報は、画像情報受付工程Ｓ１５２において受付けられたものである。この認識のための具体的手順は周知のものと同様である。したがってここではその詳細な説明は繰り返されない。

【0069】

検査結果情報作成工程Ｓ１６０において、検査結果情報作成部７０は、検査結果情報を作成する。検査結果情報は、識別情報認識工程Ｓ１５８において認識された識別情報２７２、および、損傷情報作成工程Ｓ１５６において作成された損傷に関する情報を結合することにより作成される。

【0070】

検査結果情報出力工程Ｓ１６２において、検査結果情報出力部７２は検査結果情報作成工程Ｓ１６０において作成された検査結果情報を出力する。これにより、損傷情報作成工程Ｓ１５６において作成された損傷に関する情報も出力されることとなる。

【0071】

本実施形態の場合、損傷情報作成工程Ｓ１５６が、要件外画素検出工程Ｓ１７０と、範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２と、出力対象情報作成工程Ｓ１７４とを有している。

【0072】

要件外画素検出工程Ｓ１７０において、要件外画素検出部８０は、次に述べられる画素情報を検出する。その画素情報は、画像における位置が所定の範囲内の距離にある画素との間で輝度を示す値の差が所定の要件を満たすものである。上述されたように、本実施形態の場合、その「所定の範囲内の距離」とは、画素１個分以内の距離である。すなわち、本実施形態の場合、画像における位置が隣接する画素との間で輝度を示す値の差が所定の要件を満たす画素情報が検出される。この工程の具体的手順は後述される。

【0073】

範囲外画素位置記憶工程Ｓ１７２において、範囲外画素位置記憶部８２は、要件外画素検出工程Ｓ１７０において要件外画素検出部８０が検出した画素情報に対応付けられている位置情報を記憶する。

【0074】

出力対象情報作成工程Ｓ１７４において、出力対象情報作成部８４は、損傷の長さと損傷が占める面積と損傷の数とのうち複数種類に関する情報を損傷に関する情報として作成する。その損傷に関する情報は、要件外画素検出工程Ｓ１７０において検出された画素情報それぞれが対応付けられている位置情報に基づいて作成される。この工程の具体的手順は後述される。

【0075】

図８は、本実施形態にかかる要件外画素検出工程Ｓ１７０における制御の手順を示すフローチャートである。この工程は、次に述べられる複数の工程を画像検査装置１０として動作するコンピュータ２０に実行させるものである。それら複数の工程は、関数値算出工程Ｓ１９０、関数値記憶工程Ｓ１９２、算出終了判断工程Ｓ１９４、境界値算出工程Ｓ１９６、境界判断工程Ｓ１９８、範囲外画素位置出力工程Ｓ２００、および、検出終了判断工程Ｓ２０２である。以下、これらの各工程の具体的な内容が説明される。

【0076】

関数値算出工程Ｓ１９０において、関数値算出部１００は、関数値を算出する。本実施形態の場合、その関数値の算出にあたり、複数の判断対象画素情報が所定の順序にしたがって関数値算出関数に代入される。その具体的手順は後述される。関数値算出部１００は、自らが算出した関数値を関数値記憶部１０２に順次出力する。この関数値は、次に述べられる情報と共に出力される。それらの情報は、その関数値の算出に用いられた判断対象画素情報、および、その判断対象画素情報に対応付けられている位置情報である。

【0077】

関数値記憶工程Ｓ１９２において、関数値記憶部１０２は、関数値算出部１００が出力した関数値、その関数値の算出に用いられた判断対象画素情報、および、その判断対象画素情報に対応付けられている位置情報を記憶する。

【0078】

算出終了判断工程Ｓ１９４において、関数値算出部１００は、判断対象画素情報である輝度を示す値のうちまだ関数値算出関数に代入されていないものが残っているか否かを判断する。その値が残っていると判断された場合（Ｓ１９４にてＹＥＳ）、処理はＳ１９０へと移される。そうでない場合（Ｓ１９４にてＮＯ）、処理はＳ１９６へと移される。

【0079】

境界値算出工程Ｓ１９６において、境界値算出部１０４は関数値算出部１００が出力した関数値に基づき範囲境界値を算出する。そのための具体的手順は後述される。

【0080】

境界判断工程Ｓ１９８において、境界判断部１０６は、次に述べられる位置情報を出力するか否かを順次判断する。その位置情報は、範囲境界値を超えた関数値の算出に用いられた判断対象画素情報に対応づけられている位置情報である。位置情報を出力するか否かは、関数値算出部１００が出力した関数値が範囲境界値を超えるか否かに基づき判断される。位置情報を出力すると判断された場合（Ｓ１９８にてＹＥＳ）、処理はＳ２００へと移される。そうでない場合（Ｓ１９８にてＮＯ）、処理はＳ２０２へと移される。

【0081】

範囲外画素位置出力工程Ｓ２００において、境界判断部１０６は、範囲境界値を超えた関数値の算出に用いられた判断対象画素情報に対応づけられている位置情報を範囲外画素位置記憶部８２へ出力する。

【0082】

検出終了判断工程Ｓ２０２において、境界判断部１０６は、位置情報を出力するか否かの判断に用いられる関数値が残っているか否かを判断する。その関数値が残っていると判断された場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１９８へと移される。そうでない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理は終了する。

【0083】

図９は、本実施形態にかかる境界値算出工程Ｓ１９６における制御の手順を示すフローチャートである。この工程は、次に述べられる複数の工程を画像検査装置１０として動作するコンピュータ２０に実行させるものである。それら複数の工程は、関数平均値算出工程Ｓ２２０、標準偏差算出工程Ｓ２２２、および、平均値加算工程Ｓ２２４である。以下、これらの各工程の具体的な内容が説明される。

【0084】

関数平均値算出工程Ｓ２２０において、関数平均値算出部１２０は、複数の判断対象画素情報それぞれについて関数値算出部１００が関数値を算出した後、関数平均値を算出する。

【0085】

標準偏差算出工程Ｓ２２２において、標準偏差算出部１２２は、標準偏差を算出する。その標準偏差は、複数の判断対象画素情報それぞれについて関数値算出部１００により算出された関数値の標準偏差である。その算出手順は周知なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。

【0086】

平均値加算工程Ｓ２２４において平均値加算部１２４は次に述べられる値へ関数平均値を加えることで得られる値を範囲境界値として算出する。その値は標準偏差算出工程Ｓ２２２において算出された標準偏差へ所定の係数を乗じて得られた値である。

【0087】

図１０は本実施形態にかかる出力対象情報作成工程Ｓ１７４における制御の手順を示すフローチャートである。この工程は次に述べられる複数の工程を画像検査装置１０として動作するコンピュータ２０に実行させるものである。それら複数の工程は、損傷度情報作成工程Ｓ２４０、マハラノビス算出工程Ｓ２４２、および、判断結果情報作成工程Ｓ２４４である。以下、これらの各工程の具体的な内容が説明される。

【0088】

損傷度情報作成工程Ｓ２４０において、マハラノビス算出部１４０は、範囲外画素位置記憶部８２が記憶した位置情報に基づき、損傷の数を示す情報と損傷が占める面積を示す情報と損傷の長さを示す情報とを作成する。これらの情報を作成するための具体的手順は形状およびその大きさに関する画像認識の手順として周知なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。

【0089】

マハラノビス算出工程Ｓ２４２において、マハラノビス算出部１４０は、損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数と所定の単位空間とに基づいて損傷についてのマハラノビス距離を算出する。本実施形態の場合、損傷度情報作成工程Ｓ２４０において作成された、損傷の数を示す情報と損傷が占める面積の最大値を示す情報と損傷の長さの最大値を示す情報とが用いられる。単位空間は予めマハラノビス算出部１４０に記憶されている。マハラノビス距離を算出するための手順は周知なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。

【0090】

判断結果情報作成工程Ｓ２４４において、判断結果情報作成部１４２は、異常な損傷が生じているか否かを示す情報を損傷に関する情報として作成する。異常な損傷が生じているか否かを示す情報は、マハラノビス算出工程Ｓ２４２にて算出されたマハラノビス距離が閾値を超えるか否かに基づいて作成される。本実施形態の場合、異常な損傷が生じている場合には異常な損傷が生じている旨の情報が作成され、異常な損傷が生じていない場合には異常な損傷が生じていない旨の情報が作成される。

【0091】

［動作の説明］
以下、本実施形態にかかる画像検査装置１０の動作が説明される。まず、作業者は、撮影部６０として動作する照明器２８を点灯させる。照明器２８が点灯すると、作業者は、撮影部６０を操作することによりこれに指示を与える。撮影部６０は、その指示を受付ける。その指示が受付けられると、画像情報受付部６２として動作する制御部３０および第３Ｉ／Ｏ４６は、カメラ２６を制御する。撮影部６０は、被検査品２６０の表面を撮影する。撮影部６０はその表面にかかる画像情報を作成する。図１１は、この画像情報が示された概念図である。この画像情報には、異常な損傷が生じているか否かの検査対象２７０である領域とこの被検査品２６０の識別情報２７２を示す領域とが含まれている。検査対象２７０である領域は、図１１に示された画像のうち識別情報２７２よりも上の部分である。検査対象２７０である領域には、引掻傷２８０が表れている。この場合、作成された画像情報は画像情報受付部６２へ出力される（Ｓ１５０）。

【0092】

画像情報が出力されると画像情報受付部６２は撮影部６０が出力した画像情報を受付ける（Ｓ１５２）。画像情報記憶部６４はその画像情報を記憶する（Ｓ１５４）。

【0093】

画像情報が記憶されると、関数値算出部１００は次に述べられるように関数値を算出する（Ｓ１９０）。この場合、検査対象２７０である領域を構成する画素に関して関数値が算出される。図１２は、検査対象２７０である領域を構成する画素のうち輝度を示す値が関数値算出関数へ最初に代入されるものに対応する画素を示す概念図である。図１２に示されているのは検査対象２７０である領域のうち図１１において左上の端にあたる部分である。図１２において破線によって形成された１つ１つのマス目が１つ１つの画素を示している。本実施形態の場合、輝度を示す値が判断対象画素情報として関数値算出関数へ最初に代入されるのは損傷探索領域のうち左から２列目で上から２行目の画素の輝度を示すものである。図１２において右上がりの線からなるハッチングが付されたマス目がその画素を示している。本実施形態の場合、その輝度を示す値はその画素から見て次に述べられる画素の輝度を示す値すなわち共代入画素情報と共に関数値算出関数へ代入される。それらの画素は、輝度を示す値が判断対象画素情報として関数値算出関数へ最初に代入される画素から見て、上・下・左・右・右上・左上・右下・左下にある画素である。つまり、１つの判断対象画素情報と、８つの共代入画素情報とが関数値算出関数に代入される。図１２において、右下がりの線からなるハッチングが付されたマス目がその画素を示している。本実施形態の場合、関数値算出関数は、これら画素の集団における輝度の最大値と最小値との差を関数値として算出するための関数である。すなわち、この場合の関数値は、これら画素の集団における輝度の最大値と最小値との差である。

【0094】

その関数値が算出されると、関数値記憶部１０２は、関数値算出部１００が出力した関数値、その関数値の算出に用いられた判断対象画素情報、および、その判断対象画素情報に対応付けられている位置情報を記憶する（Ｓ１９２）。

【0095】

その関数値が記憶されると、関数値算出部１００は、判断対象画素情報である輝度を示す値のうちまだ関数値算出関数に代入されていないものが残っているか否かを判断する（Ｓ１９４）。この場合、輝度を示す値が初めて関数値算出関数へ代入されたに過ぎないので（Ｓ１９４にてＹＥＳ）、再度、関数値算出部１００は、関数値を算出する（Ｓ１９０）。図１３は、検査対象２７０である領域を構成する画素のうち輝度を示す値が関数値算出関数へ２番目に代入されるものに対応する画素を示す概念図である。この場合、検査対象２７０である領域を構成する画素のうちこれに対応する輝度を示す値が判断対象画素情報として関数値算出関数へ２番目に代入されるのは、損傷探索領域のうち左から５列目で上から２行目の画素である。図１３において、右上がりの線からなるハッチングが付されたマス目がその画素を示している。最初に関数値算出関数へ代入された際と同様に、その輝度を示す値は、その画素から見て次に述べられる画素の輝度を示す値と共に関数値算出関数へ代入される。それらの画素は、輝度を示す値が判断対象画素情報として関数値算出関数へ２番目に代入される画素から見て、上・下・左・右・右上・左上・右下・左下にある画素である。図１３において、右下がりの線からなるハッチングが付されたマス目がその画素を示している。関数値が算出されると、Ｓ１９０乃至Ｓ１９４との処理が繰り返される。これにより、輝度を示す値が関数値算出関数へ代入される画素は、次第に検査対象２７０である領域の右方の画素となっていく。

【0096】

本実施形態の場合、輝度を示す値が判断対象画素情報として関数値算出関数へ代入される画素から見て、上・下・左・右・右上・左上・右下・左下にある画素のいずれかが存在しないとき、それらの画素であって存在するものについても輝度を示す値は関数値算出関数へ代入されない。図１４は、検査対象２７０である領域を構成する画素のうち輝度を示す値が関数値算出関数へ代入されるもの右端を示す概念図である。図１４において太い枠線に囲まれた領域内の画素の輝度の値が関数値算出関数へ代入され関数値が算出されると、次に輝度の値が関数値算出関数へ代入される画素は図１２においてハッチングが示された画素の真下の９つの画素である。図１２において太い枠線に囲まれた領域内の画素がそれらの画素である。

【0097】

その後、判断対象画素情報である輝度を示す値がすべて関数値算出関数に代入されたとする。この場合、判断対象画素情報である輝度を示す値のうちまだ関数値算出関数に代入されていないものが残っていないと判断されるので（Ｓ１９４にてＮＯ）、関数平均値算出部１２０は、関数値記憶部１０２が記憶した関数値に基づき、関数平均値を算出する（Ｓ２２０）。関数平均値が算出されると、標準偏差算出部１２２は、標準偏差を算出する（Ｓ２２２）。標準偏差が算出されると、平均値加算部１２４は、標準偏差へ所定の係数（本実施形態の場合は「３」）を乗じて得られた値へ関数平均値を加えることで得られる値を範囲境界値として算出する（Ｓ２２４）。

【0098】

範囲境界値が算出されると、境界判断部１０６は次に述べられる位置情報を出力するか否かを順次判断する（Ｓ１９８）。その位置情報は、範囲境界値を超えた関数値の算出に用いられた判断対象画素情報に対応づけられている位置情報である。この位置情報は、範囲外画素位置記憶部８２に記憶されている。最初に判断の対象となる位置情報は、輝度を示す値が関数値算出関数へ最初に代入された判断対象画素情報に対応づけられている位置情報である。すなわち、図１２において右上がりの線からなるハッチングが付されたマス目が示す画素の判断対象画素情報に対応づけられている位置情報である。

【0099】

この場合、図１１から明らかなように、画素ごとの輝度の差はほぼないので、それらの輝度を示す値に基づく関数値はゼロに近い値である。一方、範囲境界値はゼロより十分大きな値であることとする。これにより、関数値算出部１００が算出した関数値は範囲境界値を超えないこととなる。その結果、その関数値の算出に用いられた判断対象画素情報に対応付けられている位置情報は出力されないと判断されるので（Ｓ１９８にてＮＯ）、境界判断部１０６は、位置情報を出力するか否かの判断に用いられる関数値が残っているか否かを判断する（Ｓ２０２）。この場合、その関数値が残っていると判断されるので（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、境界判断部１０６は、位置情報を出力するか否かを順次判断する（Ｓ１９８）。以後同様にしてＳ１９８ないしＳ２０２の処理が繰り返される。

【0100】

その後、境界判断部１０６は、次に述べられる位置情報を出力するか否かを順次判断する（Ｓ１９８）。その位置情報は、次に述べられる判断対象画素情報に対応づけられている位置情報である。その判断対象画素情報は、図１１に示された引掻傷２８０を構成する画素の輝度の値、又は、この画素に隣接する画素の輝度の値を示すものである。その場合、その判断対象画素情報に基づいて算出された関数値は範囲境界値を超えることとなる。これにより、その判断対象画素情報に対応付けられた位置情報を出力すると判断されるので（Ｓ１９８にてＹＥＳ）、境界判断部１０６は、範囲境界値を超えた関数値の算出に用いられた判断対象画素情報に対応づけられている位置情報を範囲外画素位置記憶部８２へ出力する（Ｓ２００）。その位置情報が出力されると、以後同様にしてＳ１９８ないしＳ２０２の処理が繰り返される。

【0101】

その後、位置情報を出力するか否かの判断に用いられる関数値が残っていないと判断されると（Ｓ２０２にてＮＯ）、範囲外画素位置記憶部８２は境界判断部１０６が出力した位置情報を記憶する。本実施形態においてその位置情報は要件外画素検出部８０が検出した画素情報に対応付けられている位置情報とみなされる（Ｓ１７２）。

【0102】

それら位置情報が記憶されると、マハラノビス算出部１４０は範囲外画素位置記憶部８２が記憶した位置情報に基づき損傷の数を示す情報と損傷が占める面積を示す情報と損傷の長さを示す情報とを作成する（Ｓ２４０）。それらの情報が作成されると、マハラノビス算出部１４０は、損傷の一端から他端までの長さと損傷が占める面積と損傷の数と所定の単位空間とに基づいて損傷についてのマハラノビス距離を算出する（Ｓ２４２）。

【0103】

マハラノビス距離が算出されると、判断結果情報作成部１４２は、異常な損傷が生じているか否かを示す情報を損傷に関する情報として作成する。異常な損傷が生じているか否かを示す情報は、マハラノビス算出工程Ｓ２４２にて算出されたマハラノビス距離が閾値を超えるか否かに基づいて作成される（Ｓ２４４）。この場合、検査対象２７０である領域には引掻傷２８０が表れている。そのため、異常な損傷が生じている旨の情報が作成されることとなる。

【0104】

異常な損傷が生じている旨の情報が作成されると、識別情報認識部６８は、画像情報によって示される識別情報２７２を認識する（Ｓ１５８）。これにより、被検査品２６０の識別情報２７２が認識されることとなる。識別情報２７２が認識されると、検査結果情報作成部７０は、検査結果情報を作成する（Ｓ１６０）。この検査結果情報は、被検査品２６０の識別情報２７２と、異常な損傷が生じている旨の情報とを含む。それらが含まれた検査結果情報が作成されると、検査結果情報出力部７２は、その検査結果情報を出力する（Ｓ１６２）。

【0105】

［効果の説明］
本実施形態にかかる画像検査装置１０によれば、損傷の態様を踏まえてその損傷の程度を判定できる。しかも、本実施形態にかかる画像検査装置１０によれば、損傷の態様を踏まえたその判定が可能である。

【0106】

［変形例の説明］
今回開示された実施形態はすべての点で例示である。本発明の範囲は上述した実施形態に基づいて制限されるものではない。もちろん、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

【0107】

例えば、画像情報記憶部６４を備えることに代えて、画像情報受付部６２自身が画像情報を記憶する機能を有していてもよい。これは画像情報受付部６２がメモリ３２をその要素とすることで可能となる。

【0108】

【0109】

【0110】

【0111】

また、本発明にかかる画像検査装置はカメラ２６を備えていなくてもよい。カメラ２６を備えることに代えて、コネクタ４０を通じてＵＳＢメモリ３００に記録された画像情報を受付けてもよい。

【0112】

【符号の説明】

【0113】

１０…画像検査装置
２０…コンピュータ
２２…マウス
２４…プリンタ
２６…カメラ
２８…照明器
３０…制御部
３２…メモリ
３４…固定ディスク
３６…キーボード
３８…表示装置
４０…コネクタ
４２…第１Ｉ／Ｏ
４４…第２Ｉ／Ｏ
４６…第３Ｉ／Ｏ
６０…撮影部
６２…画像情報受付部
６４…画像情報記憶部
６６…損傷情報作成部
６８…識別情報認識部
７０…検査結果情報作成部
７２…検査結果情報出力部
８０…要件外画素検出部
８２…範囲外画素位置記憶部
８４…出力対象情報作成部
１００…関数値算出部
１０２…関数値記憶部
１０４…境界値算出部
１０６…境界判断部
１２０…関数平均値算出部
１２２…標準偏差算出部
１２４…平均値加算部
１４０…マハラノビス算出部
１４２…判断結果情報作成部
２６０…被検査品
２７０…検査対象
２７２…識別情報
２８０…引掻傷
３００…ＵＳＢメモリ

【要約】

【課題】損傷の程度を判定する。
【解決手段】画像検査装置１０は、画像情報受付部６２と、損傷情報作成部６６と、検査結果情報出力部７２とを備える。画像情報受付部６２は、画像情報を受付ける。損傷情報作成部６６は、画像情報から損傷に関する情報を作成する。検査結果情報出力部７２は、損傷情報作成部６６が検出した損傷に関する情報を出力する。損傷情報作成部６６が、要件外画素検出部８０と、範囲外画素位置記憶部８２と、出力対象情報作成部８４とを有している。要件外画素検出部８０は、複数の画素情報のうち次に述べられる画素情報を検出する。その画素情報は、所定の範囲内の距離にある画素との間で輝度を示す値の関係が所定の要件を満たすものである。範囲外画素位置記憶部８２は、要件外画素検出部８０が検出した画素情報に対応付けられている位置情報を記憶する。出力対象情報作成部８４は、損傷に関する情報を作成する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】